(57)【要約】【課題】比較的広範囲の使用条件下でも安定した回転性能を得ることのできる玉軸受を提供する。【解決手段】内輪１１の外周面に形成された内側軌道溝１３と外輪１２の内周面に形成された外側軌道溝１４の溝面を玉１５に対して夫々２点で接触する形状に形成した玉軸受において、内側軌道溝１３および／又は外側軌道溝１４の左側溝面と右側溝面を互いに異なる曲率半径で円弧状に形成する。【選択図】  図２
2005061431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外周面に形成された内側軌道溝と外輪の内周面に形成された外側軌道溝の溝面を、前記内側軌道溝と前記外側軌道溝との間に組み込まれた玉に対して夫々２点で接触する形状に形成した玉軸受において、
前記内側軌道溝および／又は前記外側軌道溝の左側溝面と右側溝面を互いに異なる曲率半径で円弧状に形成したことを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
請求項１記載の玉軸受において、前記内側軌道溝および前記外側軌道溝と前記玉との間に形成される軸受内部スキマを０μｍ以下としたことを特徴とする玉軸受。
【請求項３】
請求項１又は２記載の玉軸受において、互いに異なる曲率半径で円弧状に形成された二つの溝面のうち曲率半径が大きいほうの溝面を高アキシアル荷重が作用する側に形成し、曲率半径が小さいほうの溝面を低アキシアル荷重が作用する側に形成したことを特徴とする玉軸受。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の玉軸受において、前記玉に対する前記内側軌道溝および前記外側軌道溝の接触角度を左右両側の溝面で同一角度としたことを特徴とする玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内輪の外周面に形成された内側軌道溝と外輪の内周面に形成された外側軌道溝の溝面を玉に対して夫々２点で接触する形状に形成した玉軸受の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般産業機械の回転軸やボールねじのボールねじ軸を支承する玉軸受として、内輪の外周面に形成された内側軌道溝と外輪の内周面に形成された外側軌道溝の溝面をそれぞれ玉に対して２点で接触する形状に形成した４点接触玉軸受が知られている。この４点接触玉軸受は、従来、玉に対する軌道溝の接触角度が左右両側の溝面で同一角度となっているため、軸方向の一方向からは高荷重が他方向からは低荷重が交互に作用し、かつ高荷重時には低速で回転し、低荷重時には高速で回転する場合には、それぞれの条件に対応できる軸受を複数個使用する必要があるため、軸受スペースの増大を招くなどの問題がある。
そこで、かかる問題点を解消するために、玉に対する軌道溝の接触角度を左右両側の溝面で異ならせ、接触角度の大きいほうの溝面で高荷重を支持し、接触角度の小さいほうの溝面で低荷重を支持するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１３４３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献１に開示された４点接触玉軸受では、アキシアル荷重の他にラジアル荷重が負荷された場合や軸受に一方向から作用するアキシアル荷重と他方向から作用するアキシアル荷重の大きさが逆転した場合には、回転トルクあるいは軸受剛性が不安定になるため、使用条件が広範囲に及ぶ場合には安定した性能が得られないという問題点があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、比較的広範囲の使用条件下でも安定した回転性能を得ることのできる玉軸受を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内輪の外周面に形成された内側軌道溝と外輪の内周面に形成された外側軌道溝の溝面を、前記内側軌道溝と前記外側軌道溝との間に組み込まれた玉に対して夫々２点で接触する形状に形成した玉軸受において、前記内側軌道溝および／又は前記外側軌道溝の左側溝面と右側溝面を互いに異なる曲率半径で円弧状に形成したことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の玉軸受において、前記内側軌道溝および前記外側軌道溝と前記玉との間に形成される軸受内部スキマを０μｍ以下としたことを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の玉軸受において、互いに異なる曲率半径で円弧状に形成された二つの溝面のうち曲率半径が大きいほうの溝面を高アキシアル荷重が作用する側に形成し、曲率半径が小さいほうの溝面を低アキシアル荷重が作用する側に形成したことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の玉軸受において、前記玉に対する前記内側軌道溝および前記外側軌道溝の接触角度を左右両側の溝面で同一角度としたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る玉軸受の軸方向断面図であり、同図に示すように、本発明の一実施形態に係る玉軸受は、内輪１１と外輪１２とを備えている。
内輪１１は外輪１２の内径より小さい外径で円環状に形成されており、この内輪１１の外周面中央部には、内側軌道溝１３が内輪１１の全周に亘って形成されている。
一方、外輪１２は内輪１１の外径より大きい内径で円環状に形成されており、この外輪１２の内周面中央部には、外側軌道溝１４が外輪１２の全周に亘って形成されている。
【０００８】
内側軌道溝１３と外側軌道溝１４との間には、複数個の玉１５が設けられている。これらの玉１５は内輪１１または外輪１２の回転に伴って軌道溝１３，１４の溝面を転動するようになっており、軌道溝１３，１４の溝面は玉１５に対して夫々２点で接触し且つ玉１５に対する接触角度αが左右両側の溝面で同一角度となる形状（例えばゴシックアーチ状）に形成されている。また、軌道溝１３，１４の溝面は玉１５との間に形成される軸受内部スキマが０μｍ以下となっている。なお、軌道溝１３，１４の溝面中央部には研削逃げ溝１６が形成されている。
【０００９】
図２は内輪１１の軸方向断面図、図３は外輪１２の軸方向断面図であり、これらの図に示すように、軌道溝１３，１４の左側溝面１３Ｌ，１４ＬはＲＩＬ，ＲＥＬの曲率半径で円弧状に形成されている。また、軌道溝１３，１４の右側溝面１３Ｒ，１４ＲはＲＩＲ，ＲＥＲの曲率半径で円弧状に形成されており、これら溝面１３Ｌ，１３Ｒ及び１４Ｌ，１４Ｒの曲率半径は、
ＲＩＬ≠ＲＩＲ
ＲＥＬ≠ＲＥＲ
の関係を有している。
【００１０】
さらに、軌道溝１３，１４の左側溝面１３Ｌ，１４Ｌ及び右側溝面１３Ｒ，１４Ｒのうち軌道溝１３の左側溝面１３Ｌ（曲率半径ＲＩＬ）と軌道溝１４の右側溝面１４Ｒ（曲率半径ＲＥＲ）に高アキシアル荷重が作用し、軌道溝１３の右側溝面１３Ｒと軌道溝１４の左側溝面１４Ｌに低アキシアル荷重が作用する場合は、上記曲率半径は
ＲＩＬ＞ＲＩＲ
ＲＥＬ＜ＲＥＲ
の関係を有している。
【００１１】
このように、軌道溝１３，１４の左側溝面１３Ｌ，１４Ｌと右側溝面１３Ｒ，１４Ｒの曲率半径をＲＩＬ≠ＲＩＲ、ＲＥＬ≠ＲＥＲの関係に設定したことで、アキシアル荷重の他にラジアル荷重が負荷された場合や軸受に一方向から作用するアキシアル荷重と他方向から作用するアキシアル荷重の大きさが逆転した場合でも軸受挙動が不安定になることがないので、比較的広範囲の使用条件下でも安定した回転性能を得ることができる。
【００１２】
また、軌道溝１３，１４の左側溝面１３Ｌ，１４Ｌ及び右側溝面１３Ｒ，１４Ｒのうち軌道溝１３の左側溝面１３Ｌと軌道溝１４の右側溝面１４Ｒに高アキシアル荷重が作用し、軌道溝１３の右側溝面１３Ｒと軌道溝１４の左側溝面１４Ｌに低アキシアル荷重が作用する場合は、軌道溝１３，１４の左側溝面１３Ｌ，１４Ｌと右側溝面１３Ｒ，１４Ｒの曲率半径をＲＩＬ＞ＲＩＲ、ＲＥＬ＜ＲＥＲの関係に設定したことで、高アキシアル荷重側での玉１５との接触部面圧が下がるので、要求される転がり寿命を維持することができる。
【００１３】
さらに、玉１５に対する内側軌道溝１３および外側軌道溝１４の接触角度αを左右両側の溝面で同一角度としたことで、左右両方の荷重に対しほぼ同じ剛性を維持できるので、左右両方の荷重に対しての変位の差が小さいことで安定した精度を得ることができる。
なお、上述した実施の形態では内側軌道溝１３および外側軌道溝１４の左側溝面１３Ｌ，１４Ｌと右側溝面１３Ｒ，１４Ｒを互いに異なる曲率半径つまりＲＩＬ≠ＲＩＲ且つＲＥＬ≠ＲＥＲの関係で円弧状に形成したが、例えば軌道溝１３又は１４のうちの何れか一方の軌道溝のみについて、左側溝面と右側溝面の曲率半径を異ならせてもよい。すなわち、内側軌道溝１３の左側溝面１３Ｌと右側溝面１３ＲとをＲＩＬ≠ＲＩＲの関係とし、外側軌道溝１４の左側溝面１４Ｌと右側溝面１４ＲとをＲＥＬ＝ＲＥＲとするか、あるいは内側軌道溝１３の左側溝面１３Ｌと右側溝面１３ＲとをＲＩＬ＝ＲＩＲとし、外側軌道溝１４の左側溝面１４Ｌと右側溝面１４ＲとをＲＥＬ≠ＲＥＲとしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る玉軸受によれば、アキシアル荷重に加えてラジアル荷重が負荷される場合やアキシアル荷重の作用方向が逆転する場合でも軸受挙動が不安定になることがないので、比較的広範囲の使用条件下でも安定した回転性能を得ることができる。
請求項２の発明に係る玉軸受によれば、軸受のガタツキがなくなるので、上述した効果に加え、荷重に対する変位が小さく高い精度を得ることができる。
請求項３の発明に係る玉軸受によれば、玉接触部の面圧が下がるので、上述した効果に加え、転がり寿命を維持することができる。
請求項４の発明に係る玉軸受によれば、荷重方向の違いに対する変位の差が小さいので、上述した効果に加え、荷重方向の違いがあっても高い精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る玉軸受の軸方向断面図である。
【図２】図１に示す内輪の軸方向断面図である。
【図３】図１に示す外輪の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１１    内輪
１２    外輪
１３    内側軌道溝
１３Ｌ    左側溝面
１３Ｒ    右側溝面
１４    外側軌道溝
１４Ｌ    左側溝面
１４Ｒ    右側溝面
１５    玉
１６    研削逃げ溝
ＲＩＬ，ＲＩＲ，ＲＥＬ，ＲＥＲ    曲率半径
【図１】
2005061431.tif 000003
【図２】
2005061431.tif 000004
【図３】
2005061431.tif 000005